第十一章 升阶训练专题一 功、功率和机械效率的有关计算-【优+学案】2025-2026学年新教材九年级上册物理课时通(沪粤版2024)

速度为0=三=6m=3m/s,乙中物体运动的速度 10.56解析：如图所示， 为6m/s,由于两种情况下的拉力相同，根据P= WFs =Fv可知，拉力F甲的功率小于拉力F2 的功率，根据W=Pt得，拉力F甲在相同时间内做 C 的功小于拉力F在相同时间内做的功，故B错 误，D正确.故选D. 7nnhnnnnnnannnnnnntinn7nnnm 17.(1)用体重秤测出自身质量为m(3)用停表测量 AC 的长度为AC=√AB2十BC2 出上楼所用的时间t(4)mg √J(6m)+(8m)产=l0m.定滑轮不省距离，拉动 绳子的距离为s=AC-AB=10m一6m=4m,物 18.解：(1)做一次引体向上所做的功W=Gh 体上升的高度h=s=4m,有用功W有用=Gh= 600N×0.5m=300J, 做16个克服重力做的总功W意=16W=16× 50NX4m=20J,总功W卷=w车a=200J 90% 300J=4800J, 2000 小强在做引体向上时的功率为P=W=4800J W慈=9 -≈56N. t2X60s 2000J,拉力F= 9 4 m 40W. 11.C12.D (2)连续做引体向上，人会疲劳，做引体向上越来越 13.解：(1)拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m,水 慢，做一次引体向上的时间变长，而做一次引体向 的重力G水=m*g=10kg×10N/kg=100N,做 上所做的功不变，由功率公式可知，人做功的功率 的有用功W有用=G水h水=100N×4m=400J. 会变小. V有用×100%=00寸大 19.解：(1)无人机和农药桶的总重力G=mg= (2)辘轳的机械效率)=W。 100%=80%. (30kg+50kg)×10N/kg=800N. 由图乙可知，无人机的上升高度h=10m,则无人 (3)此过程的额外功W额外=W总一W有用三500J 400J=100J.额外功包含克服井绳、水桶重力做功 机上升过程中克服重力所做的功W=Gh= 和克服摩擦力做功，对水桶做的额外功W额韬 800N×10m=8×103J. G桶h桶三m桶gh桶三=1kg×10N/kg×4m=40J. (2)由图乙可知，无人机从地面飞至10m高空的过 克服并绳重力与摩擦阻力做的功W额余=W额外 程中，无人机在水平方向飞行的距离s=20m,由 W额桶=100J一40J=60J. v=三可知，飞行的时间t=三=20m 14.解：由题图知，动滑轮有2段绳子承担重物，所以 v 5 m/s s=2h,W总=Fs=FX2h=2Fh,因为W有用=Gh, 则无人机飞行时克服重力做功的功率P=W W额外=Gh,W总=W有用十W籁外，所以W总=Gh十 Gh=(G+G)h, 8×103J=2×103W. 即2Fh=(G+Gh,解得F=2G+G). 4s 第2课时测量机械效率 20.C解析：已知雨滴在下落过程中做匀速直线运动， 1.(1)竖直向上匀速(2)70.2%(3)丙 所受的重力和空气阻力为一对平衡力，即f= (4)无关1、3(5)ABC 2.80%①③ G=mg=kv2,所以雨滴下落的速度v=。 mg 又 k 3.(1)0.1(2)283.3(3)不变 P.migv 4.(1)做匀速直线运动(2)降低 因为Pp=W= =Fu,所以 Gh t m2gU2 (3)Gh+fs ×100% m1g 5.(1)匀速偏小(2)1、2物重 m1·k √m (3)0.4低(4)0.03 m2g m 2mgh2×100%(2)大于小于 6.(1 m2。 Fh k 7.(1)4.8(2)62.5% 11.3机械效率 (3)斜面倾斜程度和斜面粗糙程度(4)不变 第1课时认识机械效率 升阶训练专题一功、功率和机械效 1.有用功额外功额外功有用功2.600480 率的有关计算 3.B4.800100080%5.D 1.1.12×1052.0.603.54.20210 6.解：(1)克服物体重力做的有用功W有用=Gh= 5.8×1031.6×1036.8.4×1047.200600 6N×0.3m=1.8J. 8.100809.6010.90%11.520 (2)弹簧测力计的示数大小即为拉力大小，故拉力做12.0.3662.5%13.D 的总功W总=Fs=4NX0.6m=2.4J, 14.A解析：不计绳重及摩擦，由题图可知，F= 该装置的机械效率)=W。 想×100%=)8 2G物十G动=2X30N+12N=72N,物体A以 2.4J 0.4m/s的速度匀速上升，则F的速度为0.2m/ 100%=75%. s,由于上升时间和距离未知，根据W有用=Gh可 知，所做有用功不能计算，故B、C错误；拉力F= 7.3208.D9.1.52 72N,F的速度为0.2m/s,根据P=Fv可知，拉 60W. 力的功率为P=Fv=72N×0.2m/s=14.4W,故 (2)物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的 D错误.由图可知，当F移动距离为s时，物体上升 0.2倍，则物体受到的摩擦力f=0.2G=0.2× W有魔X 的距离为25，滑轮组的机械效率为刃=W。 1000N=200N.物体在水平面上做匀速直线运 动，受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，则拉动物 G物X2s ×100%=30N×2 体的力F′=∫=200N.不计绳重及绳与滑轮、滑轮 100%= ×100%≈ FXs 72N 与轴之间的摩擦，根据F=1(F'+G动)可知，动滑 83.3%,故A正确.故选A. 15.C解析：由图可知，有两段绳子拉着动滑轮，则绳 轮的重力G动=2F-F′=2×150N-200N 子自由端移动的速度为物体移动速度的两倍，' 100N. 2v=2X0.2m/s=0.4m/s,选项A错误；物体B (3)若物重增大到2000N,则水平方向上拉动物体 的重力为15N,则绳子自由端的拉力F1=15N,不 的力F大=0.2G=0.2×2000N=400N.设物体 计摩擦、绳重及滑轮重，则不需要做额外功，根据 在水平方向上移动的距离为1，则动滑轮上升的高 1 F1=元f可知，f=nF=2X15N=30N,物体A _W有用×100%= 度为L,滑轮组的机械效率)=w。 做匀速直线运动，则滑轮组对A的拉力为30N,选 F大L F大 ×100%= 项B错误；对A施加水平向左的力F,使B以原速 F大l十G动1 ×100%= F大十G动 度大小匀速上升，此时物体A受到向左的拉力、向 400N 右的摩擦力和滑轮组向右的拉力，物体A做匀速 400N+100NX100%=80%. 直线运动，则F=30N十30N=60N,根据v= 11.4 动能和势能 可知，物体A通过的距离s=vt=0.2m/sX2s= 第1课时 动能和势能 0.4m,则F所做的功W=Fs=60NX0.4m= 1.D2.D3.D 24J,选项C正确；物体B匀速上升时，绳子对B 4.(1)小球A(2)木块被撞击后移动的距离 的拉力与B的重力是一对平衡力，大小相等，则拉 (3)大大(4)同一 力的功率P=F,v=15N×0.4m/s=6W,选项 5.弹性势6.重力势能 D错误. 7.(1)钉子扎入沙中的深度转换 16.解：(1)箱子受到的重力 (2)质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大 G=mg=20 kgX10 N/kg=200 N. (3)高度相同时，物体质量越大，重力势能越大 (2)推力所做的总功W点=Fs=100N×3m= 8.B9.B10.C11.C12.D 300J, 13.(1)物体M被弹出的距离(2)相同AP(或OP) 推力做的有用功W有用=Gh=200N×1.2m= (3)控制变量法 240J, 14.动变小 沿斜面推动箱子，克服斜面对箱子的摩擦力做的功 第2课时机械能的转化 是额外功，W额外=W总一W有用=300J一240J= 1.动2.减小3.重力势不变4.变小 60J,由W额外=f5可得，箱子受到的摩擦力f= 5.A6.C7.B8.动重力势减小9.小于 W额外_60J =20N 10.D11.D12.D13.D14.A15.c有 3 m _W有甩×100%= 核心素养·科学探究 (3)斜面的机械效率？=w。 240J 300J 1.(1)匀速(2)不正确摩擦力(3)0.480% 100%=80%. (4)高 (4)减小斜面的坡度、减小斜面的粗糙程度都可以 省力. 2.1)G Fs ×100%(2)大于(3)等于 17.解：(1)工人师傅做的有用功W有用=Gh= 3.(1)弹簧测力计没有平行于斜面做匀速直线运动 1000N×8m=8000J. (2)斜面倾斜程度(3)5060.9不变 (2)由题图可知，物体由3段绳子承担，不计绳重和 (4)当接触面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越 摩擦，滑轮组的机械效率刀=×100%- 大，机械效率越高 4.(1)小球(2)速度 (3)速度 0×10%=8.8%. (4)速度相同时，质量越大，动能越大 5.(1)弹珠被弹射的水平距离(2)长度(3)宽度 (3)工人师傅的重力G人=mg=60kgX10N/kg= (4)D 600N. 6.(1)重力势能先转化为动能，动能再转化为弹性势能 绳子的最大拉力F大=G人=600N, 小(2)质量相同，高度越大，重力势能越大 动滑轮的重力G动=nF一G=3×400N (3)将质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静 1000N=200N. 止释放，比较弹簧被压缩后的长度 该工人师傅利用此滑轮组工作时，能拉重物的最 (4)D水资源丰富且地势高度差大 大重力G大=nF大-G动=3X600N-200N= 1600N. 本章总结 18.解：(1)由题图可知，有两段绳子拉着动滑轮，则绳1.牵引力40%2.290%3.40432 子自由端移动的速度v=2×0.2m/s=0.4m/s, 4.大于90%5.C6.B7.C8.C9.D 拉力的功率P=”_=F0=150NX0.4m/5 10.C 11.不同短速度越大=A 3升阶训练专题一功、功率和机械 能讲 效率的有关计算（答案P2) ·通专题 取10N/kg,货物所受的重力为 N,机 器人提升货物的功率为 W. 第I阶公式W=Fs的应用 6.科技成就我国自行设计的新型履带式水陆 1.(淮北期末)某工地上，一架起重机将1400kg 两栖坦克，既可像普通坦克一样在陆地上高速 物体竖直吊起8m后，水平移动5m到达指定 行驶，又能像船一样在水中航行.该坦克的质 位置，在此过程中，起重机对物体做的功为 量为22t,配备发动机的最大功率为420kW. J.(g取10N/kg) 若在水中匀速航行时，最大速度为18km/h, 2.如图所示，一木块沿固定光滑斜面下滑，木块 则此时受到的阻力为 N. (不计大小)的重力为10N,所受支持力为8N,: 7.(临沂二模)如图甲所示，水平地面上重500N 则木块由斜面顶端滑到底端的过程中，重力做 的物体在水平推力F的作用下做直线运动.当 功为 J,支持力做功为 水平推力为F1为200N时，物体运动的路程与 时间关系如图乙所示.则物体受到的摩擦力为 10 cm N,推力F1的功率为 W. s/m 第2题图 第3题图 3.如图所示，在斜面上将一个重5N的物体匀速拉 到顶端，沿斜面向上的拉力为2N,斜面长4m, W有用 高1m.则拉力做的有用功为 J 第3阶公式1=W是 W有用×100%=W有用十W额外 4.如图所示，有人利用该滑轮将G= ↑F 100%的应用 100N的物体匀速提升了20cm(不计 8.用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物 绳重和摩擦)，此过程克服物体重力做 重为100N,每次运送的量不定，图乙记录了 的功为 J,若动滑轮重10N,G 在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力 则F= N. 增加而变化的图像，则动滑轮重为 N; 第2阶公式P=W=Pv的应用 当某次运送4件货物时，滑轮组的机械效率为 %(不考虑绳重和摩擦). 5.社会发展如图所示是一种智能装 m/% 卸机器人，它能够代替人工进行货 物装卸.该机器人在10s内将质量 为800kg的货物沿竖直方向匀速提升2m.g G 100 400 甲 12 优计学案·课时通 9.如图所示，沿斜面把一个质量为12kg的物体：13.教材P14T4变式小鹏家购买了一箱重960N 从底端匀速拉到最高处，沿斜面向上的拉力 的装修材料，工人用如图所示的滑轮组将装修 F=100N,斜面长2m,高1m,则该斜面的机 材料匀速提高9m,用时3min,若滑轮组的机 械效率是 %.(不计物体大小，g取 械效率为80%（不计箱子重、绳重和摩擦）. 10 N/kg) 小鹏计算的下列物理量正确的是() 第9题图 第10题图 A.绳子自由端移动的速度为0.05m/s 10.如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的 B.做的有用功为2160J 杠杆，使重18N的物体缓慢升高0.1m,拉 C.拉力为240N 力大小为8N,拉力移动的距离为0.25m.该 D.拉力的功率为60W 杠杆的机械效率为 14.(马鞍山花山区校级期中)如图所示，物体A 第(4阶变形公式的应用 在拉力F作用下以0.4m/s的速度匀速上 11.（南充中考)如图所示，木板B置于水平地面 升，物体重30N,滑轮重12N,不计绳重及摩 上，物块A叠放于B上.水平拉力F1=70N, 擦，则此过程中( ) 水平拉力F2=50N.B静止，A沿木板B以 A.滑轮组的机械效率为83.3% ↑F l0cm/s的速度向右匀速滑动.则拉力F2的功率 B.人做的有用功为12J 为 W,地面对木板B的摩擦力为 N. ① C.拉力F的大小为21N A D.拉力做功的功率为12W 7 12.小亮同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖 15.如图所示，物体A重50N,物体B重15N,此 直移动的距离、物体上升的高度分别随时间 时A恰能沿着水平桌面以0.2m/s的速度 变化的关系如图所示.已知物体的质量为 向右做匀速直线运动.对A施加水平向左的 900g,动滑轮的质量为100g,绳子自由端的 力F使B以原速度大小匀速上升，下列分析 拉力F为3.6N,则在0~2s的过程中，拉力 正确的是( )(不计摩擦、绳重及滑轮重) F的功率为 W,滑轮组的机械效率 为 ·(g取10N/kg) A(♪ sooherrreyr ↑s/cm B A.物体B匀速下降的速度大小是0.6m/s B.滑轮组对物体A的拉力为45N C.2s内拉力F对物体A做的功为24J 0.51.01.52.0t D.物体B匀速上升时，绳子拉力的功率为9W △九年级·上册.物理·HY 13 第(5)阶有关功、功率、机械效率的综合计算 (3)该工人师傅利用此滑轮组工作时，能拉重 16.(江西中考)如图所示，利用斜面将箱子推进 物的最大重力是多少？ 车厢，通常要比把箱子直接从地面搬进车厢 省力多了.某同学用100N的力沿斜面向上 匀速推动箱子，已知箱子质量为20kg,斜面 长3m,斜面高1.2m,g=10N/kg.求： 3m 1.2m 1.21 利用斜面搬运 徒手搬运 (1)箱子受到的重力. (2)箱子受到的摩擦力. (3)斜面的机械效率. 18.如图所示，工人师傅用150N的拉力，使重为 (4)使用斜面推箱子时有哪些更省力的方法？ 1000N的物体以0.2m/s的速度在地面上 沿水平方向做匀速直线运动，已知物体在运 动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍.不 计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩 擦.求： (1)工人师傅拉力的功率. (2)动滑轮的重， (3)若物重增大到2000N,则滑轮组的机械 效率是多少？ 17.（安徽三模)如图所示，质量为60kg的工人 师傅使用滑轮组在20s内将重为1000N的 装修材料从地面匀速提升8m运送到博物馆 三楼窗口处，他对绳子的拉力为400N,不计 绳重和摩擦.(g取10N/kg)求： (1)工人师傅做的有用功 (2)滑轮组的机械效率.（精确到0.1%） 14 优+学案·课时通△